铜-单宁酸仿生纳米酶高效降解黄曲霉毒素B1的机制与应用研究

针对黄曲霉毒素B1(AFB1)污染这一全球性食品安全难题，研究人员通过铜-单宁酸(CuTA)自组装构建具有漆酶活性的纳米酶，实现AFB1高效降解（24小时降解率95%），解析出4种降解产物及3条代谢通路，并在花生油中验证其应用潜力（9小时去除率78%）。该研究为真菌毒素绿色防控提供了新型纳米酶解决方案。

　　

黄曲霉毒素B₁(AFB₁)作为国际癌症研究机构(IARC)认定的1类致癌物，每年威胁着全球45亿人的健康，尤其通过花生、玉米等农产品污染引发肝癌风险。传统物理化学脱毒方法存在效率低、二次污染等问题，而天然漆酶虽能降解AFB₁却面临成本高、稳定性差的瓶颈。河南农业大学的科研团队创新性地利用铜离子(Cu²⁺)与单宁酸(TA)的自组装特性，开发出具有漆酶(laccase)活性的铜-单宁酸纳米酶(CuTA)，相关成果发表于《Innovative Food Science》。

研究采用紫外光谱、透射电镜表征纳米酶结构，通过ABTS氧化实验验证其漆酶样活性。利用超高效液相色谱-高分辨质谱(UHPLC-HRMS)鉴定降解产物，结合体外细胞实验和小鼠模型评价解毒效果，并在实际花生油体系验证应用潜力。

主要研究结果

1. 纳米酶构建与表征：CuTA纳米片呈现典型漆酶催化中心特征，在37℃、pH 5.0条件下对2 μg/mL AFB₁的24小时降解率达95%。
2. 降解通路解析：发现M1-M4四种产物，提出包括香豆素内酯环断裂、C3位羟基化生成黄曲霉毒素Q₁、呋喃环环氧化等三条代谢途径。
3. 毒性验证：体外实验显示降解产物对肝细胞HL-7702的存活率提升2.3倍，小鼠肝脏病理切片证实炎症因子显著降低。
4. 实际应用：在花生油体系中9小时去除率达78%，且不影响油脂品质指标。

该研究首次系统证实CuTA纳米酶可通过多途径协同作用实现AFB₁高效解毒，其稳定性和成本优势（合成成本仅为天然漆酶的1/20）为农产品真菌毒素防控提供了突破性解决方案。研究不仅拓展了纳米酶在食品安全领域的应用边界，更为"One Health"理念下的跨学科毒害物治理提供了新范式。值得注意的是，团队发现的C3羟基化通路与天然漆酶CotA的催化机制高度相似，这为后续理性设计仿生催化剂提供了重要理论依据。